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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kartenverbinder zu elektrischen Verbindung
von Karten einer Leiterplatte und insbesondere einen Kartenverbinder für eine Karte
für ein
tragbares Gerät.
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Die
japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 11-135192 offenbart einen Kartenverbinder
diese Bauart. Ein derartiger Kartenverbinder umfasst einen Körper, einen
Schieber, der in den Körper
mit einer Karte geschoben ist, eine Feder zwischen den Schieber
und dem Körper,
einen Nockenmechanik mit einer Nocke an einer seitlichen Fläche des
Schiebers und einem Stift an einer seitlichen Wand des Körpers, und
eine stiftdruckende Feder an einer lateralen Wand erstreckt sich
lateral von der seitlichen Wand des Körpers. Die Nockenmechanik arbeitet
als eine Verriegelungsmechanik für
den Schieber. Die Karte wird eingeführt bzw. entfernt mittels Schieben
der Kartenkante.
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Bei
dem obigen Kartenverbinder ist jedoch der Verriegelungsmechanik äußerst kompliziert
und die Anzahle der Einzelteilen sehr groß, so dass der Kartenverbinder
schwierig und teuer herzustellen ist. Außerdem ist das Gerät aufgrund
der lateralen Wand, die sich von der seitlichen Wand des Körpers erstreckt,
schwierig miniaturisiert zu stellen.
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Das
US-Patent
US 6036513 offenbart
einen Kartenverbinder gemäß der Präambel von
Anspruch 1.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kartenverbinder
bereitzustellen mit reduzierter Anzahl von Einzelteilen, einfacher
Mechanik, der kostengünstig
und miniaturisiert hergestellt werden kann.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungen
der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Kartenverbinders nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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2 eine perspektivische Darstellung des Kartenverbinders;
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3(a) bis (d) Schnitte des Kartenverbinders
in den eine Karte eingeführt
wird;
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4(a) bis (c) Schnitte des Kartenverbinders,
aus dem eine Karte entfernt wird;
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5 und 6 Draufsichten
des Kartenverbinders in den eine Karte eingeführt wird;
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7 eine Draufsicht auf den Kartenverbinder
in den ein Rippenelement auf dem Gehäusekörper vorgesehen ist;
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8 und 9 perspektivische
Darstellungen einer Abwandlung der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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10 eine perspektivische Explosionsdarstellung
eines Kartenverbinders nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
und
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11 eine perspektivische Darstellung der zweiten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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Der
Kartenverbinder von 1 und 2 umfasst ein Gehäuse 1 zur Aufnahme
einer herausnehmbaren Karte 60 (5 und 6), wie beispielsweise eine Speicherkarte,
und einen Ejektor 2, der zusammen mit der Karte 60 in
dem Gehäuse 1 geschoben
wird.
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Das
Gehäuse 1 umfasst
einen Gehäusekörper 3 aus
Kunststoff und ist an der Oberseite und Vorderseite offen und eine
Gehäuseabdeckung 4 aus Metall
bedeckt die Oberfläche
des Gehäusekörpers 3.
Der Gehäusekörper 3 hat
einen dünnen
Boden 5, eine rückseitige
Wand 6 ist an dem rückseitigen
Ende des Bodens 5 vorgesehen, und eine rechte und linke seitliche
Wand 7 und 8. Die rückseitigen Enden der rechten
und linken seitlichen Wand 7 und 8 erstrecken
sich hinter die rückseitige
Wand 6. Eine vorbestimmte Anzahl von Anschlüssen 9 ist
an dem rückseitigen
Ende des Bodens 5 derart vorgesehen, dass sie sich nach
hinten durch die rückseitige
Wand 6 erstrecken. Ein Ausschnitt 10 ist in dem
linksseitigen Abschnitt der rückseitigen
Wand 6 vorgesehen, und ein Schutzabschnitt 11 zum
Schutz vor falscher Einführung
erstreckt sich von dem Ausschnitt 10 nach vorne. Eine Aufnahmeausnehmung 12 ist
an dem Verbindungsabschnitt zwischen der rückseitigen Wand 6 und
der linksseitigen Wand 8 vorgesehen. Eine in den Zeichnungen
nicht dargestellte Federaufnahmekerbe ist an der Unterseite vorgesehen.
Eine Nabe 13 erstreckt sich von dem Boden der Aufnahmeausnehmung 12 nach
vorne, und eine Feder 14 ist über der Nabe 13 vorgesehen.
Ein innerer Rücken 35 erstreckt
sich entlang der linksseitigen Wand 8 an dem Boden 5.
Gegenüberliegende
Kanten der Gehäuseabdeckung 4 sind
derart nach unten gebogen, so dass sie die rechte und linke seitliche
Wand 7 und 8 decken. Die vordere Kante der Gehäuseabdeckung 4 ist
leicht nach oben gebogen, so dass die Einführung der Karte 60 in
das Gehäuse 1 erleichtert.
Eine Stoppklappe 32 erstreckt sich von der linken seitlichen
Kante der Gehäuseabdeckung 4 nach
unten.
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Eine
Nockenelement 15 ist in dem vorderen Abschnitt der linken
seitlichen Wand 8 vorgesehen. Das Nockenelement 15 hat
einen Schiebeabschnitt 16 unterhalb der linken seitlichen
Wand 8 und eine Verbindungsausnehmung 17 ist hinter
der Schiebeabschnitt 16 vorgesehen. Der Schiebeabschnitt 16 hat
einen erhöhten
rückseitigen
Abschnitt 18, der höher
ist als die Verbindungsausnehmung 17. Der erhöhte rückseitige
Abschnitt 18 hat einen rückseitigen Vorsprung 19 und
eine spitz zu laufender vorderer Oberfläche 20. Die Verbindungsausnehmung 17 hat eine
vertikale rückseitige
Wand 34, die an die Stoppklappe 32 der Gehäuseabdeckung 4 angrenzt.
Eine Führungskerbe 21 erstreckt
sich von den vorderen Ende der linken seitlichen Wand 8 nach
hinten, so dass das Nockenelement 15 in zwei Hälften geteilt wird.
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Der
Ejektor 2 ist zwischen der linken seitlichen Wand 8 und
dem inneren Rücken 35 vorgesehen.
Der Befestigungsabschnitt 23 ist an dem rückseitigen
Ende 22 des Ejektors 2 vorgesehen zur Befestigung
in dem Ausnahmeabschnitt 12. Die Feder 14 ist
in dem Befestigungsabschnitt 23 vorgesehen, um den Ejektor 2 nach
vorne zu drücken
in Richtung Entfernung der Karte. Eine angrenzende Abschnitt 24 erstreckt
sich von dem Befestigungsabschnitt 23 nach rechts zum Einrasten
mit dem Ausschnitt 10. Ein seitlicher Ursprung 26 ist
in dem mittleren Abschnitt 25 des Ejektors 2 vorgesehen
und eine spitzzulaufende seitliche Fläche 27 erstreckt sich
von dem seitlichen Vorsprung 26 nach vorne. Der Vorderabschnitt 28 des
Ejektors 2 ist leicht tiefer als der mittlerer Abschnitt 25,
und ein Schlitz 29 ist in dem vorderen Abschnitt 28 in
einer Erweiterung der spitzzulaufenden seitlichen Fläche 27 vorgesehen.
Ein Paar nicht gezeigter tiefer Schlitze erstreckt sich von dem Schlitz 29 nach
unten. Eine kreisförmige
Kerbe 30 überschneidet
sich mit dem Schlitz 29, und eine Stufe 31 erstreckt
sich von der kreisförmigen
Kerbe 30 des vorderen Abschnitts 28 nach vorne.
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In
dem Ejektor 2 ist ein Stiftelement 36 vorgesehen.
Es hat einen U-förmigen
Stützabschnitt 37 befestigt
in der kreisförmigen
Kerbe 30 und einen L-förmigen
Rotationsabschnitt 38 zum Schieben entlang den Nockenelement 15.
Der Rotationsabschnitt 38 ist rotierbar an einer Biegung 33 des
Stützabschnitts 37.
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Ein
Federelement 39 aus Metall ist in dem Ejektor 2 vorgesehen.
Es umfasst ein Stiftstützelement 40 in
dem Schlitz 29, eine Kartenverriegelung 41 erstreckt
sich von dem Stiftelement 40 nach hinten, und eine Stiftsteuerung 42 erstreckt
sich nach außen,
und dann schräg
von dem Stiftstützelement 40 nach
vorne. Ein hinterer Fuß 43 und
ein vorderer Fuß 44 erstrecken
sich von dem Stiftstützelement 40 nach
unten um in die nicht gezeigten tiefen Schlitze zu passen, und um
eine Bewegung des Stützabschnitts 37 des
Stiftelements 36 nach oben zu verhindern. Ein Verbindungsabschnitt 45 ist
auf dem hinteren und vorderen Fuß 43 und 44 vorgesehen
um die Füße 43 und 44 daran
zu hindern, aus den tiefen Schlitzen herauszugelangen. Das Stiftstützelement 40 ist
vorteilhaft derart ausgebildet, dass wenn es in den Schlitz 29 eingeführt ist,
dann erstreckt sich sein oberes Ende von dem Vorderabschnitt 28 derart
nach vorne, dass das Stiftstützelement 40 unter
einem vorbestimmten Druck schlüssig
in dem Schlitz 29 angeordnet ist. Indem das Stiftstützelement 40 druck-schlüssig in
dem Schlitz 29 ist, und mit dem U-förmigen Stützabschnitt 37 des
Stiftelements 36 ist es möglich das Stiftelement 36 an
dem Stiftstützelement 40 zu
sichern.
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Die
Kartenverregelung 41 hat einen J-förmigen Verbindungsabschnitt 47,
der lateral flexible ist. Das Stiftstützelement 42 ist oberhalb
der Stufe 31 angeordnet und sein vorderes Ende drückt den
Rotationsabschnitt 38 des Stiftelements 36 in
Richtung des Nockenelements 15, um eine Bewegung des Rotationsabschnitts 38 nach
oben zu verhindern.
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Ein
Auslöseelement 49 erstreckt
sich entlang dem Nockenelement 15 außerhalb des Ejektors 2.
Es umfasst einen Stab 50 zum Schieben in der Führungskerbe 21 und
einen Druckknopf 51, der sich von der Vorderseite des Gehäuses 1 nach
vorne erstreckt. Der Stab 50 hat einen hinteren Verbindungsabschnitt 52,
einen Auslöseabschnitt 53 und
einen vorderen Verbindungsabschnitt 54. Der Auslöseabschnitt 53 hat
geneigte hintere und vordere Fläche 55 und 56.
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3(a) bis (d) zeigen die vordere Seite 57 des
hinteren Verbindungsabschnitt 52, die an die Stoppklappe 32 der
Gehäuseabdeckung 4 derart
angeordnet ist, dass der rückseitige
Verbindungsabschnitt 52 zwischen der hinteren Fläche 58 der
Führungskerbe 21 und
der Stoppklappe 32 verschiebbar ist. Der Auslöseabschnitt 53 ist
derart ausgebildet, dass wenn der hintere Aufnahmeabschnitt 52 an
die vordere Fläche 58 angrenzt,
dann überlappt
der Scheitel des hinteren Vorsprungs 19, und wenn die vordere
Fläche 57 des
hinteren Verbindungsabschnitts 52 an die Stoppklappe 32 angrenzt,
dann erstreckt sich der Scheitel 59 von dem hinteren Vorsprung 19 nicht
nach vorne. Der vordere Verbindungsabschnitt 54 ist derart
ausgebildet, dass wenn der hintere Verbindungsabschnitt 52 an
die Stoppklappe 32 angrenzt, dann ist er oberhalb des Schiebeabschnitts 16 angeordnet.
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5 und 6 zeigen
die Karte 60. Die Karte 60 ist flach und rechtwinklig
und hat eine abgerundete linke vordere Ecke 61 und eine
Verbindungsausnehmung 62 ist an der hinteren Seite der
linken vorderen Ecke 61 vorgesehen. Die Karte hat auch
eine halbkreisförmige
Verbindungsnut 63 in der linken seitlichen Kanten und eine
Vielzahl von nicht gezeigten Kontaktpunkten an dem vorderen Ende
korrespondierend mit dem Anschlüssen 9.
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Die
Einführung
und Herausnahme der Karte 60 in bzw. aus dem Kartenverbinder
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 beschrieben. 5 zeigt
die Karte 60, die in das Gehäuse 1 derart eingeführt ist,
dass die Verbindungsausnehmung 62 und die Verbindungsnut 63 jeweils gegenüber der
unteren Wand 5 bzw. links angeordnet sind, und der Verbindungsvorsprung 47 an
die linke Seite der Karte 60 angrenzt und sich entlang
der spitzzulaufenden seitlichen Fläche 27 biegt. Die
Verbindungsnut 63 ist verbunden während die Karte 60 an
dem Abschnitt 24 angrenzt. Im diesen Zustand sind der Ejektor 2 und
das Auslöseelement
in Ruhe. 3(a) zeigt den Rotationsabschnitt 38 des
Stiftelements 36, der von der Stiftsteuerung 42 in
Richtung des Schiebeabschnitts 16 zur Verbindung mit dem vorderen
Verbindungsabschnitt 54 gedruckt wird.
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3(b) und 3(c) zeigen
die Karte 60, die weiter in das Gehäuse 1 eingeführt wird,
wobei der Ejektor 2 zusammen mit der Karte 60 entlang
der linken seitlichen Wand 8 gegen die Feder 14 gleitet,
so dass der Rotationsabschnitt 38 an dem Schiebeabschnitt 16 des
Nockenelements 15 gleitet.
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3(d) zeigt, dass wenn die Karte 60 an der
hinteren Wand 6 angrenzt, und der Verbindungsabschnitt 62 und
der Abschnitt 24 jeweils den Schutzabschnitt 11 bzw.
den Auswurfabschnitt 10 verbindet, dann reitet der Drehabschnitt 38 über dem
Vorsprung 18 gegen die Stiftsteuerung 42 und verbindet
mit der Verbindungsausnehmung 17.
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6 zeigt die Karte 60 in dem Gehäuse 1. Im
diesen Zustand ist der Rotationsabschnitt 38 von der Feder 14 über den
Ejektor 2 nach vorne gedruckt, und der Vorsprung 19 ist
von der Stiftsteuerung 42 derart an den Schiebeabschnitt 16 gedruckt,
dass die Verbindung zwischen dem Rotationsabschnitt 38 und der
Verbindungsausnehmung 17 verriegelt ist. Auf diese Weise
ist die Verbindung zwischen den jeweiligen Anschlüssen 9 und
den Kontaktpunkten der Karte 60 sichergestellt.
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Zum
Ausführen
der Karte 60 aus dem Gehäuse 1 wird der Druckknopf 51 gedrückt, so
dass der Stab 50 nach hinten gleitet. 4(a) zeigt
den Rotationsabschnitt 38, der allmählich entlang der geneigten
Fläche 55 nach
oben geht, und den rückseitigen
Abschnitt 52, der an die obere Wand 58 der Führungskerbe 21 angrenzt.
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4(b) zeigt, dass wenn der Scheitel 59 des
Auslöseabschnitts 53 mit
dem Vorsprung 19 überlappt,
dann ist die Verbindung zwischen dem Rotationsabschnitt 38 und
der Verbindungsausnehmung 17 freigegeben. 4(c) zeigt
den Rotationsabschnitt 38, der an dem Schiebeabschnitt 16 gegen die
Feder 14 nach vorne gleitet und mit dem vorderen Verbindungsabschnitt 54 zusammen
trifft und das Auslöseelement 49 nach
vorne bringt und den Druckknopf 51 in die Position vor
seiner Betätigung
bringt. Mit dieser Bewegung des Rotationsabschnitts 38 gleitet
der Ejektor 2 zusammen mit der Karte 60 derart
gedrückt
wird, dann wird der Verbindungsvorsprung 47 nach links
gebogen, um die Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt 47 und
der Verbindungsausnehmung 63 freizugeben, so dass die Karte 60 aus
dem Gehäuse 1 ausgeführt wird.
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7 zeigt ein Rippenelement 64,
das an der unteren Wand 5 vorgesehen ist, und eine feine Kerbe 65 ist
in dem hinteren Abschnitt 22 des Ejektors 2 derart
vorgesehen, so dass das Rippenelement 64 in die feine Kerbe 65 eingeführt ist.
Die Flexur der Kartenverriegelung 41 nach links wird derart eingestellt,
dass es möglich
ist, die Karte 60 davor zu schützen, aus dem Gehäuse 1 zufallen.
Das Rippenelement 64 kann auch an der Gehäuseabdeckung 4 vorgesehen
sein.
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In
der Ausführung
von 8 und 9 gibt
es keine Führungskerbe 21,
so dass das Auslöseelement 72 entlang
der inneren Fläche
des Nockenelements 71 gleitet. Eine Verbindungskerbe 73 ist
in der Nähe
des Zentrums des Auslöseelements 72 vorgesehen,
und die Stoppklappe 32 ist an einer Position vorgesehen,
die mit der Verbindungskerbe 73 derart korrespondiert,
dass die Stoppklappe 32 sich mit der Verbindungskerbe 73 verbindet,
um die Gleitung des Auslöseelements 72 nach
vorne zu steuern.
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9 zeigt einen Schiebeanschnitt 74,
der außerhalb
des vorderen Abschnitts 28 des Ejektors 2 vorgesehen
ist. Der Schiebeabschnitt 74 ist tiefer als der vordere
Abschnitt 28 und hat spitzzulaufende seitliche hintere
und vordere Flächen 75, 76 und 77 und
reduziert den Bereich der seitlichen Fläche 78. Während die
Karte 60 in das Gehäuse
eingeführt wird
oder aus dem Gehäuse
entfernt wird, dann gleitet der Rotationsabschnitt des Stiftelements 36 auf der
Schiebefläche 78.
Der Bereich der Schiebefläche 78 ist
so schmal, dass der Rotationsabschnitt 38 sehr gleichmäßig rotiert.
Die spitzzulaufende Fläche 75 erleichtert
die Befestigung des Stiftelements 36 an der Stützkerbe 30.
Der Stützabschnitt 37 des
Stiftelements 36 ist L-förmig ausgebildet. An Stelle
der Führungskerbe 21 kann
ein durchgehendes Loch vorgesehen sein, durch das das Auslöseelement 49 leitet.
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In 10 und 11 sind
Elemente der zweiten Ausführung
mit gleichen Bezugszeichen wie korrespondierende Elemente der ersten
Ausführung
versehen, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Ein Nockenelement 81 ist
an den vorderen Abschnitt der linken seitlichen Wand 8 vorgesehen.
Es umfasst einen ring-förmigen
Nockenkerbe 82 und eine Führungskerbe 83 ist
vor der Nockenkerbe 82 vorgesehen. Die Führungskerbe 83 hat
einen spitztzlaufenden vorderen Abschnitt 84. Die Nockenkerbe 82 hat einen
Verbindungsabschnitt 86 in der hinteren Ausnehmung eines
herzfömigen
erhöhten
Abschnitts 85.
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Der
Ejektor 2 erstreckt sich entlang der inneren Fläche der
linken seitlichen Wand 8 und sein vorderer Abschnitt 87 gleitet
auf dem Nockenelement 81. Ein Schlitz 29 ist in
dem vorderen Abschnitt 87 in einem Ansatz der spitzzulaufenden
Fläche 27 vorgesehen.
Ein Federelement 39 wird in dem Schlitz 29 gedrückt. Die
erste Ausnehmung 88 ist in dem vorderen Abschnitt 87 außerhalb
des Schlitzes 29 vorgesehen und die zweite Ausnehmung 89 ist
vor der ersten Ausnehmung 88 vorgesehen. Eine Stiftsteuerung 42 ist
in der ersten und zweiten Ausnehmung 88 und 89 vorgesehen,
und der vorderen Abschnitt der ersten Ausnehmung 88 läuft spitz
entlang der Stiftsteuerung 42 zu. Eine Öffnung 90 ist so breit
wie die zweite Ausnehmung 89 und hinter der zweiten Ausnehmung 89 vorgesehen,
und ein nicht gezeigtes Stiftloch ist in Richtung der Vorderseite
vorgesehen. Eine Schiebefläche 92 mit
einer konvexen Oberfläche
ist zwischen der Öffnung 90 und
dem Stiftloch vorgesehen. Das Stiftloch empfangt den Stützabschnitt 94 eines
C-förmigen
Stiftelements 93, und die Öffnung 90 empfängt den
Rotationsabschnitt 95 des Stiftelements 93, so dass
das Stiftelement 93 auf der Schiebefläche 92 gleitet und
um den Stützabschnitt 94 drehbar
ist. Die Stiftsteuerung 42 drückt das Stiftelement 93 nach
unten, um dessen Bewegung nach oben einzuschränken.
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Nachfolgend
wird die Betätigung
des Kartenverbinders gemäß der zweiten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wenn
die in den Zeichnungen nicht gezeigte Karte in das Gehäuse 1 eingeführt wird,
dann gleitet der Stützabschnitt 94 des
Stiftelements 93 entlang der Führungskerbe 83 nach
vorne, und der Rotationsabschnitt 95 gleitet im Gegenuhrzeigersinn
in der Führungskerbe 82.
Wenn die Karte an die vorbestimmte Position eingeführt ist,
dann ist der Rotationsabschnitt 95 mit dem Verbindungsabschnitt 86 verbunden.
In diesem Zustand wird er von der Feder 14 über den
Ejektor 2 nach vorne gedrückt und das Stiftelement 39 wird
von der Stiftsteuerung 42 nach unten gedrückt, so
dass die Verbindung zwischen dem Rotationsabschnitt 95 und
dem Verbindungsabschnitt 86 sichergestellt ist. Aufgrund
dieser Bewegung des Rotationsabschnitts 95 wird die Karte
an ihrem Ort gehalten, und die jeweiligen Anschlüsse 9 sind mit den
korrespondierenden Kontaktpunkten der Karte verbunden.
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Zum
Auswurf der Karte 60 aus dem Gehäuse 1 wird die Karte
leicht gedrückt.
Der Rotationsabschnitt 95 gleitet im Gegenuhrzeigersinn
in der Nockenkerbe 82 und löst die Verbindung zwischen
dem Rotationsabschnitt 95 und dem Verbindungsabschnitt 86 auf.
Der Rotationsabschnitt 95 gleitet im Gegenuhrzeigersinn
in der Nockenkerbe 82 gegen die Feder 14 an die
ursprüngliche
Position. Bei dieser Bewegung des Rotationsabschnitts 95 gleitet
der Ejektor 2 zusammen mit der Karte nach vorne in den ursprünglichen
Zustand, in dem die Karte aus die im Gehäuse 1 gezogen wird.
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Das
Nockenelement 15 oder 81 in der seitlichen Wand
des Gehäusekörpers 3 der
ersten oder zweiten Ausführung
kann auch an der Seite der Gehäuseabdeckung 4 vorgesehen
sein. Die Karte eines Kartenverbinders gemäß die ersten oder zweiten Ausführung der
vorliegenden Erfindung kann irgendeine Karte für ein tragbares Gerät sein,
wie beispielsweise eine Speicherkarte oder eine IC-Karte.
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Wie
vorstehend beschrieben sind das Stiftelement und die Stiftsteuerung
erfindungsgemäß an dem
Ejektor befestigt und das Nockenelement ist in der inneren Wand
des Gehäuses
derart vorgesehen, dass es möglich
ist, die Anzahl der Einzelteile zu reduzieren, und den Aufbau zu
vereinfachen, und die Herstellungskosten zu senken und das Gerät miniaturisiert
auszubilden. Die Einzelteile, wie der Ejektor, die Stiftsteuerung,
und das Stiftelement sind an dem Gehäuse zur Montage vorgesehen,
so dass es möglich
ist, die Montage zu